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三坐标数控铣床设计说明书.doc

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三坐标数控铣床设计说明书.doc

1中文摘要三坐标数控铣床设计毕业设计是在原有普通铣床的基础上,对其进行改造,成为三坐标数控铣床。该机床能通过三轴联动,实现曲线直线等不同的加工路线。所设计的三坐标数控铣床,三个坐标方向的移动均由步进电机带动,主轴电机采用交流电机,所有电机均由单片机进行控制。设计主要对数控铣床的机构进行设计,了解单片机的工作原理,主要有以下几个方面X、Y,Z工作台的传动机构设计,主要是滚珠丝杠的运用;机床整体结构的设计,了解优缺点,充分考虑主要矛盾,择优选取;单片机控制系统的设计,进一步熟悉其应用。在数控机床系统中,加工精度和加工可靠性是伺服系统决定的,本文对普通铣床的数控化改造进行了分析和设计,通过对普通铣床的数控化改造,提高了普通铣床的加工能力和加工范围,节省了直接购买机床的部分资金,具有很好的经济效益。关键词铣床,数控,改造,三坐标2英文摘要THREECOORDINATENCMILLINGMACHINEDESIGNBASINGONTHECOMMONMILLINGMACHINE,THISTHESISRECONSTRUCTSITANDTURNSITTOANCMILLINGWITHTHREECOORDINATETHISRECONSTRUCTEDMACHINECANREALIZECURELINEANDSTRAIGHTLINEMACHININGPATHWAYBYTHREEAXISLINKAGE。THERECONSTRUCTEDMILLINGMACHINEMOVEMENTSALONGX,Y,ANDZAREDROVEBYSTEPDRIVER,THEACMOTORISUSEDINPRINCIPALAXISALLABOVEMOTORSARECONTROLLEDBYSINGLECHIPTHISTHESISFOCUSESONDESIGNINGTHEMECHANISMOFTHEANDMASTERINGTHESINGLECHIPWORKINGPRINCIPLEWHICHISINCLUDINGTOTHEDRIVESYSTEMDESIGNOFX,Y,ZWORKBENCH,THEWHOLEMACHINECONSTRUCTIONDESIGNANDTHECONTROLSYSTEMDESIGNOFSINGLECHIPINANCMACHINETOOLSYSTEM,THEPRECISIONANDRELIABILITYOFTHEMACHINETOOLDEPENDONTHESERVESYSTEMTHROUGHTHERECONSTRUCTING,ANALYZINGANDDESIGNINGOFACOMMONMILLINGMACHINESERVESYSTEM,THEMACHININGABILITYCANBEIMPROVED,ANDABIGSUMMONEYMAYBESAVED,THECOMPANYWILLBENEFITFROMITKEYWORDSMILLINGMACHINE,NC,RECONSTRUCT,THREECOORDINATE3目录中文摘要1英文摘要2目录3前言1第1章概论211数控机床的产生及发展212数控机床的组成及分类213数控机床的特点及应用范围4第2章设计主要参数及基本思想521课题要求522设计原则523总结构设计5第3章立式数控铣床的设计和计算831主传动系统的设计832主轴系统计算1133进给伺服系统的设计1334进给传动的计算14第4章微机控制系统的设计2441微机控制系统组成及特点2442微机控制系统设备介绍2543程序部分28致谢32参考文献331前言随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入自适应控制﹑模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程﹑前馈控制﹑模糊控制﹑学习控制﹑自适应控制﹑工艺参数自动生成﹑三维刀具补偿﹑运动参数动态补偿等功能,而且人机截面极为友好,并且有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置,能自动识别负载并自动优化调整参数。直线电机驱动系统以使用化。用数控铣床加工零件时,首先应编制该零件的加工程序,这是数控铣床的工作指令。将加工程序输入数控装置,再由数控装置控制机床主运动的变速﹑启动﹑停止﹑进给运动的方向﹑速度和位移量,以及工件装夹和冷却润滑的开关等动作,使刀具与被加工零件以及其它辅助装置严格按照加工工序规定的顺序﹑运动轨迹加工出符合要求的零件。三坐标数控铣床的进给运动是数字控制的直接对象,不论点位控制还是连续控制,被加工工件的最后坐标精度和轮廓精度都受到进给运动的传动精度﹑灵敏度和稳定性的影响。为此,要注意以下三点进给运动要求1减少运动件的摩擦力。进给系统虽有许多元件,但摩擦阻力主要来自丝杠和导轨。丝杠和导轨结构的滚动化是减少摩擦的重要措施之一。2提高传动精度和刚度。在进给系统中滚珠丝杠和支承结构是决定其传动精度和刚度的主要部件,因此,必须首先保证它们的加工精度。3减少运动惯量。进给系统中每个元件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有直接的影响。尤其是处于高速运转的零件,其惯性的影响更大。设计是在原有普通铣床的基础上,对其进行改造,成为三坐标数控铣床。该机床能通过三轴联动,实现曲线直线等不同的加工路线。所设计的三坐标数控铣床,三个坐标方向的移动均由步进电机带动,主轴电机采用交流电机,所有电机均由单片机进行控制。此设计主要对数控铣床的机构进行设计,了解单片机的工作原理,主要有以下几个方面X、Y、Z工作台的传动机构设计,主要是滚珠丝杠的运用;机床整体结构的设计,了解优缺点,充分考虑主要矛盾,择优选取;单片机控制系统的设计,进一步熟悉其应用。

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